Der mechanische Navigationscomputer für die sowjetische Raumfahrt, Globus INK
- Das sowjetische Raumfahrtprogramm verwendete völlig andere Steuergeräte und Instrumente als die amerikanischen Raumfahrzeuge. Eines der interessantesten Navigationsinstrumente war der in der Soyuz-Raumkapsel eingebaute Globus, der einen rotierenden Globus nutzte, um die Position des Raumfahrzeugs über der Erde anzuzeigen.
- Globus war ein elektromechanischer Analogcomputer, der ein ausgeklügeltes System aus Zahnrädern, Nocken und Differentialen verwendete, um die Position des Raumfahrzeugs zu berechnen. Offiziell trug er die Bezeichnung „Weltraum-Navigationsanzeiger“ und wurde mit dem russischen Akronym ИНК (INK) bezeichnet.
Funktionen
- Der Hauptzweck von Globus war die Anzeige der Position des Raumfahrzeugs. Während sich der Globus drehte, zeigte ein auf einer Kunststoffkuppel befestigtes Fadenkreuz die Position des Raumfahrzeugs an. So konnten Kosmonauten die Erde betrachten und ihre eigene Position bestimmen.
- Die Breiten- und Längengrad-Skalen neben dem Globus zeigten die Position numerisch an. Zusätzlich zeigte die Licht-/Schatten-Skala am unteren Rand an, ob das Raumfahrzeug von der Sonne beleuchtet wurde oder sich im Schatten befand. Das war eine wichtige Information für das Andocken.
- Globus verfügte über einen zweiten Modus, in dem angezeigt wurde, wo das Raumfahrzeug landen würde, wenn die Bremsraketen gezündet würden, um die Landung einzuleiten. Beim Umschalten drehte sich der Globus so, dass die Landeposition unter dem Fadenkreuz erschien.
Steuerung des Globus
- Der Globus war an einer festen Welle befestigt, sodass er sich um zwei Achsen drehen konnte. Der Äquator des Globus bestand aus einem festen Metallteil und rotierte entlang der horizontalen Achse des Geräts. Ein zweiter Zahnradmechanismus drehte den Globus entlang der Nord-Süd-Achse.
- Eine wichtige Folge dieses Designs war, dass die Bahnneigung durch den Winkel des Globus-Mechanismus fest vorgegeben war. Für andere Umlaufbahnen waren andere Globus-Geräte erforderlich, und da das System nur Kreisbahnen verarbeiten konnte, war es bei Bahnänderungen nutzlos.
Orbitalgeschwindigkeit und „Kegel“
- Die Umlaufbahn der Soyuz dauert etwa 90 Minuten, doch die Zeit variiert je nach Höhe. Globus besaß einen Einstellknopf, mit dem die Umlaufperiode in Minuten, Zehntelminuten und Hundertstelminuten angepasst werden konnte.
- Die Funktion für die Orbitalgeschwindigkeit wurde umgesetzt, indem die Rotationsgeschwindigkeit des Globus entlang der Bahnachse erhöht oder verringert wurde. In einem Globus-System, das feste 1-Hertz-Impulse verwendete, war die Erzeugung variabler Geschwindigkeiten schwierig.
Elektronik
- Obwohl Globus überwiegend mechanisch war, besaß es eine elektronische Platine mit vier Relais und Transistoren. Die meisten Relais steuerten den Landepositionsmechanismus, indem sie den Motor vorwärts oder rückwärts laufen ließen und ihn an Endschaltern stoppten.
Zusammenfassung von GN⁺
- Globus INK ist ein bemerkenswertes Beispiel mechanischer Berechnung und berechnet Umlaufbahnen mithilfe ausgeklügelter Zahnräder, Nocken und Differentiale. Es bot ein vollfarbiges Display mit deutlich höherer Auflösung, als elektronische Raumfahrtcomputer der 1960er Jahre liefern konnten.
- Allerdings waren die Funktionen von Globus begrenzt, und da es keine externen Führungsdaten verarbeitete, war die Genauigkeit eingeschränkt. Moderne digitale Displays haben zwar weniger physischen Charme, bieten dafür aber erheblich mehr Funktionen.
- Dieser Artikel kann für alle interessant sein, die die Komplexität und historische Bedeutung mechanischer Navigationscomputer verstehen möchten, und er lädt zum Vergleich mit modernen digitalen Navigationssystemen mit ähnlicher Funktion ein.
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Es gibt zwei Teile einer Reihe, die mehr Informationen über Globus liefern
Ich habe ein interessantes Buch über den sowjetischen Wettlauf ins All gelesen
Mechanische Rechenmaschinen haben mich schon immer fasziniert; es gibt einen Artikel und eine Videoerklärung über den Marine-Feuerleitcomputer MK1
Auch wenn sie der damaligen US-Raumfahrttechnik technisch unterlegen gewesen sein mögen, ist die Kreativität der Sowjets bewundernswert
Es gibt die Frage, wie man einen mechanischen Computer stören könnte
Mechanische Computer sind auf russischen Kriegsschiffen noch immer im Einsatz, um auf EMP-Angriffe vorbereitet zu sein
Es gab einen mechanischen Computer, der im vergangenen Jahr für 40.000 Euro verkauft wurde
Stell dir vor, wie Zahnräder einen Stift auf einem Globus bewegen und so den Weg ins All darstellen
Jetzt braucht es noch etwas über die Apollo-8-Kugel